超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损行为

采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备微米结构WC-10Co4Cr涂层,分别采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和滑动磨损设备分析涂层的微观结构和滑动磨损行为。结果表明:采用液体煤油燃料HVOF喷涂的微米结构WC-10Co4Cr涂层的脱碳程度较低,涂层中仅出现WC和W2C相,而无η相(Co3W3C、Co6W6C)以及软相W。涂层微观结构致密,孔隙率约为1%,平均显微硬度为1 322HV0.3;在相同试验条件下,WC-10Co4Cr涂层的摩擦因数(约0.8)高于不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的摩擦因数(约0.5),其滑动体积损失量仅为不锈钢涂层的1/146,具有优异的抗滑动磨损性能。涂层在滑动磨损过程中首先是粘结相的脱落,然后是WC颗粒的磨损。     

喷涂距离对超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层沉积效率及耐磨粒磨损性能的影响

以-45~+15μm WC10Co4Cr团聚烧结球形喷涂粉末为原料,采用GTV超音速火焰喷涂(HVOF)系统K2喷枪,通过改变喷涂距离(300、340和380 mm)制备3种涂层,应用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等表征涂层结构和性能。结果表明:随喷涂距离减小,WC10Co4Cr涂层孔隙率降低、显微硬度增加、耐磨粒磨损性能增强,但粉末的沉积效率降低;喷涂距离为300~380 mm时,WC10Co4Cr涂层的物相组成均为WC、W2C及少量非晶相;喷涂距离为300~340 mm时,WC10Co4Cr涂层显微硬度和耐磨粒磨损性能变化较小;结合磨损区域中心位置的微观结构、涂层物理性能和表面粗糙度变化,探讨WC10Co4Cr涂层的磨粒磨损和喷涂距离的影响机制。     

硬面技术-热喷涂现状及发展

结合2011年在德国汉堡举行的国际热喷涂会议,重点概述了国际热喷涂技术的现状及发展,并介绍了自贡长城硬面材料有限公司碳化钨基喷涂材料的技术现状及发展。     

火焰喷焊Ni基涂层微观结构及耐摩擦磨损性能的研究

以53~150μm的Ni60A、Ni60CuMo、Ni60WC10粉末为原料,采用Castolin SuperJet—S喷焊系统制备各涂层。应用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和摩擦磨损设备分析涂层的微观结构和耐摩擦磨损性能。结果表明,Ni60A、Ni60CuMo、Ni60WC10涂层硬度均较高(HRC57.0),涂层孔隙率低(1.0%),涂层与基体呈冶金结合;各涂层以Ni基固溶体衍射峰为主,Ni60WC10层中出现明显的WC衍射峰;Ni60WC10涂层的耐磨擦磨损性能较Ni60A涂层提高了约2.5倍,较Ni60CuMo涂层提高了约3.5倍。     

热障涂层用La2O3、Y2O3共掺杂ZrO2陶瓷粉末的制备及其相稳定性

采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂（LaYSZ）原始复合粉末, 将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末. 采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、扫描电子显微镜（SEM）、霍尔流速计、X射线衍射（XRD）等方法分别对LaYSZ的化学组成、微观形貌、流动性和松装密度、高温相稳定性进行了研究. 结果表明: LaYSZ团聚粉末室温呈四方ZrO₂结构, 在1150℃热处理2h后为致密的球形或近球形颗粒, 粉末流动性较好, 适于等离子喷涂. LaYSZ团聚粉末在1300℃热处理100h后仍保持单一的四方ZrO₂晶型, 而8YSZ中有12mol%的四方相转变为单斜相; LaYSZ在1400℃热处理100h后, 单斜相含量为2mol%, 而8YSZ中单斜相含量达到47mol%, 表明La₂O₃、 Y₂O₃共掺杂稳定ZrO₂较单一Y₂O₃ 稳定ZrO₂具有更好的高温相稳定性.     

Sc_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2纳米复合陶瓷粉末的制备

以ZrOCl2·8H2O、Y(NO3)3·6H2O和Sc2O3为原料,聚乙二醇(PEG)为分散剂,无水乙醇/水(醇水体积比为5∶1)为溶剂,氨水为沉淀剂,采用正、反向共沉淀方法,控制体系pH=10,反应陈化12 h,凝胶干燥24 h,经600℃煅烧制得4.5 mol%Y2O3-ZrO2(YSZ)和0.6 mol%Sc2O3-YSZ纳米复合陶瓷粉末。通过透射电镜、X-射线衍射等表征,讨论分析以醇水为溶剂反向滴淀制备的ScYSZ粉末团聚程度低、粒径细小的原因。研究结果表明:以醇水为溶剂时,采用反向滴淀方式制备的粉末的粒径约为20 nm,粉末团聚较松散;采用正向滴淀制备的粉末粒径约为30 nm,粉末形成硬团聚体。     

WC-Co(Cr)超音速火焰喷涂粉末和涂层性能

采用喷雾造粒和真空烧结工艺制备粒度15~45μm的WC-12%Co(WC12Co)、WC-17%Co(WC17Co)、WC-10%Co-4%Cr(WC10Co4Cr)球形喷涂粉末,并采用超音速火焰喷涂(HVOF)法在同一喷涂参数下制备WC12Co,WC17Co,WC10Co4Cr涂层,应用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等表征粉末和涂层的结构和性能。结果表明:制备的3种碳化钨基喷涂粉末球形度高,流动性好(~13s/50g),松装密度接近(4.8~5.0 g/cm3),粉末物相均为WC和Co相,各粉末微观结构和物理性能均满足液体燃料HVOF喷涂要求;3种粉末制备的涂层的沉积率高(52%~55%)、孔隙率低(1.1%)、显微硬度高(1200~1 300 HV300g);各涂层脱碳程度小,涂层物相均为WC、W2C和非晶或纳米晶相;相同喷涂工艺下WC17Co、WC12Co、WC10Co4Cr涂层的耐磨粒磨损性能依次增强,同时WC10Co4Cr涂层具有较强的耐盐雾腐蚀性能。     

LaNi_5对机械合金化合成Mg_2FeH_6基复合物放氢性能的影响

放氢性能是镁基储氢材料应用的关键。该研究采用机械合金化和熔炼的方法分别合成Mg2FeH6基复合物和LaNi5,然后将70%(质量分数)的Mg2FeH6基复合物和30%的LaNi5进行球磨复合,得到Mg2FeH6基复合物,研究LaNi5对Mg2FeH6基复合物放氢性能的影响。研究结果显示该复合物具有良好的放氢动力学性能,在553 K放氢量可达到1.46%(质量分数);在653 K下120 s内可释放总放氢量的80%,最终放氢量为3.6%。LaNi5的添加可降低Mg2FeH6基复合物的放氢温度,提高放氢速率。     

不同共晶组织含量铸造碳化钨焊层的微观结构和耐磨性能研究

以不同共晶组织含量的铸造碳化钨和镍基自熔合金混合粉末为原料,采用等离子转移弧(PTA)堆焊制备各焊层;通过金相显微镜和扫描电镜、G65磨粒磨损测试等研究了各焊层的微观结构和耐磨性能。研究结果表明:采用高共晶组织的铸造碳化钨能改善焊层微观结构,获得硬质相分布均匀、无孔洞、高硬度等特点的焊层;同时能显著提高焊层的耐磨性能。